Активная среда твердотельного лазера

 

Использование: изобретение относится к созданию монокристаллических лазерных сред, генерирующих в ближней ИК-области спектра. Сущность изобретения: матрица активной среды выполнена из монокристалла , обеспечивающего генерацию на длине волны 1,051 мкм.

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к лазерным монокристаллическим средам, активированным ионами необхдима, и генерирующих в ближней ИК области спектра. Целью изобретения является расширение диапазона длин волн генерации на коротковолновую область спектра. Поставленная цель достигается тем, что матрица активной среды твердотельного лазера выполнена из монокристалла Введение в структуру алюмината лантана щелочноземельного элемента - бериллия обеспечивает смещение длины волны генерации в коротковолновую область спектра. В частности на переходе ⁴F_3/2 - ⁴I_11/2 до 1,051 мкм. Спектр люминисценции монокристалла LaBeAl₁₁O₁₉:Nd³⁺ занимает широкую область 0,85-1,45 мкм и сдвинут на 2-5 нм в коротковолновую область относительно LaMgAl₁₁O₁₉:Nd³⁺ Спектр поглощения нового материала состоит из большого количества линий, что обеспечивает эффективное поглощение излучения ламп накачки. Квантовый выход люминисценции ≈ 1, время жизни верхнего лазерного уровня ⁴F_3/2 - 100 мк сек. Монокристалл LaBeAl₁₁O₁₉:Nd³⁺ выращен методом Чохральского из раствор-расплава. Шихту состава, мол. Вео 18,18; La₂0₃ 6,39; Nd₂0₃ 2,70; Аl₂O₃ 72,72 помещали в иридиевый тигель и расплавляли. Рост производили в инертной атмосфере аргона при температуре 1870^oС, скорость вытягивания 0,5-1 мм/час. Введение в структуру алюмината лантана ионов бериллия вместо магния приводит к уменьшению спайности кристалла за счет изменения межатомных расстояний и изменения кристаллического поля решетки, что облегчает обработку кристалла по сравнению с ГАЛМ. Из выращенного монокристалла изготовлялся лазерный элемент размером 3хЗх16 мм. Образец помещался в в резонатор, образованный "глухим" (пропускание на длине волны 1,05 мкм<0,1) и полупрозрачным (пропускание ≈1%) зеркалами. Длина резонатора составляла 8 см. Накачка осуществлялась лампой типа ИФК-20-3. Оптимизация параметров резонатора не проводилась. Порог генерации составил 4 Дж пум энергии накачки 15Дж, выходная энергия 1,5 мДж. Длина волны генерации лазера на предложенной среде-на переходе ⁴F_3/2 - ⁴I_11/2 по сравнению с прототипом сместилась, по крайней мере до 1,051 мкм. что расширяет возможности его применения в ближней ИК-области спектра. Кроме того, менее совершенная спайность кристаллов на LaBeAl₁₁O₁₉:Nd³⁺ облегчает его обработку при изготовлении лазерных элементов.

Формула изобретения

Активная среда твердотельного лазера, состоящая из матрицы на основе монокристалла алюмината лантана щелочноземельного элемента, активированного неодимом, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона длин волн генерации на коротковолновую область спектра, матрица выполнена из монокристалла LaBeAl₁₁O₁₉:Nd³⁺.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---